电镀前处理废水的预处理
电镀前处理废水主要来自于电镀工艺的预处理阶段,预处理阶段主要是对镀件进行刨光、清洗和除油等处理。因此,前处理排出的废水中主要含有油、酸、碱和部分表面活性剂等物质,一般不含有重金属。前处理废液的处理主要是去除COD。
处理COD最有效最经济的方法就是生化法。但电镀废水中COD的主要成分为表面活性剂,其化学性质稳定,直接进行生化则较难降解,并且该废液中会含有少部分重金属,对微生物有毒害作用,因此在进入生化系统前,必须先将其去除。微电解法是利用铁-碳粒料在电解质溶液中腐蚀形成的微电解过程来处理废水的一种电化学技术。电极反应过程不耗电,会产生氧化还原、电附聚等作用;电极反应产生的新生态Fe2+是一种吸附、包容和络合能力相当强的混凝剂。故微电解法的特点是作用机制多、协同性强、综合效果好、可提高废水的可生化性,与二级生化处理工艺匹配性好、操作简便、运行费用低。其COD去除率可达20%~60%,脱色率在50%~96%。目前该技术已广泛应用于各种无机废水处理和有机难降解废水的预处理上,效果十分明显。微电解反应的原料为铸铁屑和焦炭,铸铁是铁和碳的合金,当其浸没在酸性废水(或电解质溶液)中时铁和炭之间存在着明显的电势差,这样便在两者之间形成了无数个微小原电池。在铁屑中加入焦炭后,铸铁屑与焦炭粒接触进一步形成较大原电池,使铁屑在受到微原电池腐蚀的基础上,又受到大原电池的腐蚀,从而加快了电化学反应的进行,同时存在空隙可以防止结块堵塞,保持良好的水力条件,延长再生周期。反应中铁做阳极,炭做阴极,反应过程如下:
阳极:Fe-2e→Fe2+ -0.44V;
阴极:H++2e→H2 0.00V;
O2+4e+4H+→2H2O +1.23V(酸性有氧条件下)。
从上述反应方程式可以得知,当铁炭微电解处于酸性有氧的电解质环境时,炭和铁构成的电势差最大,可以达到1.67V。这样的氧化电位足以氧化大部分有机物。经微电解后的前处理废水经过混凝沉淀去除重金属后,进入后续生化处理进一步去除COD。